在中性条件下实现电化学CO₂还原反应(eCO₂RR)产生CH₄的高性能具有挑战性且非常重要。到目前为止，大多数报道的eCO₂RR产生CH₄的活性位点都是单金属位点；性能远低于商业要求。

在此，中山大学廖培钦教授报道了一种单层纳米片金属有机层，即[Cu₂(obpy)₂](Cuobpy-SL,Hobpy=1H-[2,2']bipyridinyl-6-one)，具有二铜(I)eCO₂RR在中性水溶液中产生CH₄的位点。

文章要点

1）Cuobpy-SL的详细检查揭示了CH₄生产的高性能，与可逆氢电极(RHE)相比，法拉第效率为82(1)%，在-1.4V下电流密度为∼90 mA cm⁻²。连续运行100小时没有观察到明显的性能下降，表现出迄今为止的卓越性能。

2）机理研究表明，与传统的单铜位点和完全暴露的二铜(I)位点相比，分子堆积形成的有限空间中的二铜(I)位点对*CO、*等关键C₁中间体具有很强的亲和力。CHO和*CH₂O促进CH₄的产生，同时抑制CC偶联。

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Jin-Meng Heng, et al, Dicopper(I) Sites Confined in a Single Metal−Organic Layer Boosting the Electroreduction of CO₂ to CH₄ in a Neutral Electrolyte, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08571

https://doi.org/10.1021/jacs.3c08571